Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

обозначим плазменную частоту и плазменный период, через соса(х,^) = |да |5/, т, а 2 71 / ч Ѵп Та V ? а Ч У и Ѳ ( х , і ) = ------- гирочастоту и гиропериод, через XDJ x , t ) = обозначим дебаевское расстояние, через Rca(x, t) =VTa / юса обозначим тепловой гирорадиус. Условия замагниченности компоненты плазмы а состоят в том, что, во- первых, характерные пространственный /,(, и временной Ѳj масштабы изменения полей много больше соответственно теплового гирорадиуса Rca и гиропериода Ѳса этой компоненты: R ca « L f , Ѳ с а « Ѳ , ■ и, во-вторых, компонента находится в поперечном силовом равновесии. Последнее означает, что в уравнении (10) ортогональная часть слева и справа равна нулю, то есть выполнены уравнения: ( л " ^ \ 1 \ = ° <=> Ч а П а { Е 1 ~ [ B x U a ] ) “ ( СІ1ѵРа ) 1 = ° - ( 13) >1 В околоземной плазме верхней ионосферы, магнитосферы и солнечного ветра гирорадиус и гиропериод электронов в разы или на порядок больше соответственно их дебаевского расстояния и плазменного периода. Поэтому из замагниченности электронов вытекает выполнение условий К е < R ce « L f - 6 ре < Ѳсе « Ѳ , • ( 1 4 ) Эти условия означают, что в приближении замагниченности электронов в околоземной плазме могут рассматриваться только достаточно медленные и крупномасштабные процессы. Как известно, на пространственных масштабах, которые на 2 и более порядков больше характерного дебаевского расстояния /,/А, , выполняется условие квазинейтральности ne(x ,t) =np(x ,t) =n ( x , t ) , d i v j=d i v ( j p + j e) =0 (15) (см., например, [2]), которое означает осреднение по плазменным колебаниям электронов вдоль силовых линий магнитного поля и равносильно условию продольного силового равновесия электронов. Последнее условие состоит в том, что в уравнении (10) продольная компонента равна нулю слева и справа, то есть daUa dt выполнены уравнения: U и ^ deue dt е е dt ■Ъ = 0 <=> - е п е ( Е -Z>) = ^divPe-Z>). (16) Из последнего уравнения можно явно выразить продольное электрическое поле £ji = (i£-A) через магнитное поле, концентрацию и тензор давления электронов по формуле: Щ={Е-Ъ) =~— (divPe-A) . (17) еп„ ѵ ’ 183